太陽光発電からグリッド「アヒル」負荷曲線、バッテリーエネルギー貯蔵は最も有望な「ローストダック」方式です

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត

ForbesのウェブサイトにDavidCarlinの記事が掲載されました。トピックは「THSOLARREVOLUTIONISCOMING: Duck!」です。前の文は「太陽光革命がやってくる」という意味で、ここでのDuckは2つあります。1つは太陽光発電がもたらす負荷「ダック」曲線を指し、もう1つは、このダック曲線にどのように焦点を当てるかを指します。 カリフォルニア州の電力生産と需要をカリフォルニア独立系統運用者（CAISO）が評価した際に、初めて「アヒル」が発見されました。 過去数十年にわたり、さまざまな国の送電事業者は需要の予測モデルを習得し、いつでも需要を満たすためにそれに応じて発電をスケジュールできるようになりました。

しかし、太陽光発電の登場により、需要の計算に新たな次元が加わりました。 石炭火力発電、原子力発電、天然ガス発電とは異なり、太陽エネルギーは「変更不可能」であり、つまり、任意に追加したり減らしたりすることができません。 代わりに、太陽光発電は天候、季節、時間に依存します。

太陽光発電は断続的であるため、送電網管理者は従来の発電所の使用方法を再考する必要があります。 太陽光発電が多ければ多いほど、従来の発電所の需要は低くなります（「純負荷」と呼ばれます）。 典型的な日では、ネット負荷マップはアヒルのように見えます。

午前中は、太陽光発電インターネット（ダックス）が増えるため、ネット負荷が減少します。 太陽が最も強いとき（アヒルの腹部）、正味負荷は正午です。 その後、夕方になると、太陽光発電の減少と全体的なエネルギー需要の新たな増加により、正味負荷が急速に増加します。

最後に、人が眠っているとき（アヒルの頭）には、正味の負荷は減少します。 太陽光発電の新たな増加により、アヒルの胃はより深くなり、首はより長くなっています。 これは、グリッドのスケジュールを悩ませる友好的なアヒルにしか見えません。

基幹負荷発電所（石炭火力など）の建設は継続し、稼働します。 アヒルの存在により、これらの基本負荷発電所は正午に閉鎖され、その後夕方に稼働することは困難でコストがかかります。 電力系統管理者は通常、需要の変化に対応するためにピークパッド発電所として天然ガスに依存していますが、多くの天然ガス発電所はピーク時のみに稼働しており、経済と消費者にとって経済的に効果的です。

さらに、正味負荷の大きな変動は電力網のインフラに損害を与えます。 二次的な解決策は、太陽エネルギーを「カット」し、グリッドの太陽光発電をグリッドに制限することですが、これにより再生可能エネルギーのエネルギーが大量に無駄になります。 「このアヒルを調理する」ことはできるでしょうか? 太陽光発電の利用には課題​​がありますが、効果的な解決策は数​​多くあります。

まず、より大きな送電網を構築することで、より多くの場所で太陽光発電を行うことができるようになり、ピーク負荷をある程度平準化することができます。 第二に、リアルタイムの市場インセンティブメカニズムを確立することも役立つでしょう。 現在、消費者や企業は平均価格で電気を購入しています。

しかし、需要と供給の変化により、電力のスポット価格は大きく変動します。 需要が最大になると、リアルタイム価格設定のスマートグリッドは夜間の電気料金を高く請求します。 この価格シグナルは、電気料金が高騰しているときに人々が消費を減らすよう促し、需要操作を緩和する可能性があります。

同様に、リアルタイムの価格設定により、ユーザーは適正な価格で電力をグリッドに販売でき、電力供給過剰時の過剰生産を削減できます。 リアルタイムの価格設定は、エネルギー効率対策と組み合わせることもできます。 具体的には、消費者はエネルギー効率の高い製品を使用し、より少ないエネルギーでより多くのことを行います。

1980 年以降、米国の国内総生産は 200% 近く増加しましたが、エネルギー使用量は 50% 未満しか増加していません。 効率が向上し、電力網への負担が軽減されます。 ユーザーにとっては1年分の節約になります。

US $ 100. 電力供給においては、送電網運営者はビッグデータと機械学習を利用して、需要と供給の変化をより正確に予測することができます。 さらに、さまざまな太陽光技術も活用できます。

スポット型太陽光発電（CSP）は、鏡を使用して水を集中させ、加熱してタービン発電を駆動し、より多くの調整可能なエネルギーを生成し、異なる地域や異なる期間で稼働させることで太陽光発電を補完できます。 バイオ燃料や潮力エネルギーなどの他の再生可能エネルギー技術も増加し続け、クリーンエネルギー構造の多様化に貢献します。 最後に、バッテリーエネルギーは最も有望な「ローストダック」方式です。

現在、新しいバッテリー技術により、手頃な価格でより大きなエネルギー貯蔵を実現しています。 過去10年間で、バッテリーの価格は90%近く下がりました。 多くの専門家は、これはまだ始まりに過ぎないと考えています。

Woodmackenzie のレポートによると、2018 年から 2024 年の間に電力貯蔵量が 1300% 以上増加すると予想されています。 UBSのアナリストは、2030年までに電力エネルギー貯蔵産業の価値が約5兆米ドルに達する可能性があると予測しています。 1960 年代が「太陽エネルギーの 10 年」だとすれば、1920 年代は「バッテリー エネルギー貯蔵の 10 年」になる可能性があり、このような開発により、太陽光発電メーカーはエネルギーを貯蔵し、必要なときに放出できるようになります。

グリッドでは、アヒルの問題をワン・フォー・オールで解決します。